Geração de Energia Elétrica com uso de Biomassas

...

Existem três classes principais de biomassa: Biomassa sólida, líquida e gasosa.

A biomassa sólida tem como fonte os produtos e resíduos da agricultura (incluindo substâncias vegetais e animais), os resíduos das florestas e a fração biodegradável dos resíduos industriais e urbanos.

A biomassa líquida existe em uma série de bicombustíveis líquidos com potencial de utilização, todos com origem nas chamadas “culturas energéticas”. São exemplos o biodiesel, obtido a partir de óleos de colza ou girassol; o etanol, produzido com a fermentação de hidratos de carbono (açúcar, amido, celulose); e o metanol, gerado pela síntese do gás natural.

A biomassa gasosa é encontrada nos efluentes agropecuários provenientes da agroindústria e do meio urbano. É achada também nos aterros de RSU (resíduos sólidos urbanos). Estes resíduos são resultado da degradação biológica anaeróbia da matéria orgânica, e são constituídos por uma mistura de metano e gás carbônico. Esses materiais são submetidos à combustão para a geração de energia.

Vantagens e desvantagens na utilização de Biomassa

Vantagens:

- É uma energia renovável;

- É pouco poluente, não emitindo dióxido de carbono (de acordo com o ciclo natural de carbono neutro);

- É altamente fiável e a resposta às variações de procura é elevada;

- A biomassa sólida é extremamente barata, sendo as suas cinzas menos agressivas para o ambiente;

- Verifica-se uma menor corrosão dos equipamentos (caldeiras, fornos, etc.).

Desvantagens:

- Desflorestação de florestas, além da destruição de habitats;

- Possui um menor poder calorífico quando comparado com outros combustíveis;

- Os biocombustíveis líquidos contribuem para a formação de chuvas ácidas;

- Dificuldades no transporte e no armazenamento de biomassa sólida.

Atualmente, o recurso com maior potencial para ser usado como biomassa na geração de energia elétrica no país é o bagaço de cana-de-açúcar. O setor sucroalcooleiro gera uma grande quantidade de resíduos, que podem ser aproveitados como biomassa, principalmente em sistemas de cogeração.

A produção de energia elétrica através do bagaço de cana-de-açúcar é plenamente viável do ponto de vista econômico e atrativa para as usinas. A afirmação é do contador Paulo Lucas Dantas Filho, do Instituto de Eletrotécnica e Energia (IEE) da USP. Para ele, além das vantagens ambientais, cria-se uma terceira fonte de renda bastante significativa para os produtores de açúcar e álcool.

Energia do bagaço de cana

O processo de produção de energia elétrica a partir do bagaço de cana-de-açúcar é totalmente automatizado e inserido dentro da linha de produção das usinas.

Após a planta ser colhida e levada até a usina, ela passa por moendas. O produto da moagem vai para a produção de açúcar, na chamada "moagem de 1ª linha". Já no restante das moagens o que é produzido é o álcool combustível. O que resta da cana é o bagaço, que é levado por uma esteira até a caldeira que realiza a queima. Depois de passar pelas turbinas e geradores, o vapor produzido na queima gera a energia elétrica.

No processo há poucas perdas de energia, se comparado com a eletricidade produzida nas grandes usinas. A energia produzida vai para as centrais de distribuição de cidades próximas, há muito menos perdas. Além disso, o período de safra da cana, de março a novembro, coincide com as épocas em que a oferta hidrelétrica é normalmente menor, por causa da diminuição das chuvas.

O potencial de produção de energia deve aumentar nos próximos anos por dois motivos: O primeiro está ligado à evolução tecnológica. Mesmo com um possível aumento de custos o aumento da produtividade compensaria os gastos com investimento. O segundo está na redução das queimadas no momento do corte da cana. No caso de São Paulo, por exemplo, uma resolução estadual obriga que, até 2017, as queimadas sejam extintas, o que possibilitaria o aproveitamento da palha e da ponta da cana-de-açúcar, perdidas nesse modelo de colheita. A matéria-prima (bagaço) somada à ponta e à palha tende a aumentar em 30% a capacidade de produção de energia.

A produção de energia elétrica a partir do bagaço de cana possui diversas vantagens econômicas. A principal vantagem é que esse processo se torna uma terceira fonte de receita das usinas que a utilizam, podendo gerar até uma quarta fonte renda, a emissão de créditos de carbono sob as regras do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL), créditos estes comercializáveis em bolsas de valores.

O investimento inicial para a produção de energia é bastante alto. Segundo pesquisas, giram em torno de R$ 1,4 milhão por Megawatt (MW) produzido. Usinas analisadas, por exemplo, produzem entre 40 e 50 MW. Mesmo assim trata-se de um investimento bastante viável uma vez que o tempo de retorno do capital aplicado está entre 5 e 7 anos. Os investimentos industriais, por exemplo, são da ordem de 12 a 13 anos para retorno de negócio. Outra vantagem na implantação deste sistema de produção de energia é a venda do excedente para as concessionárias. São firmados contratos de longo prazo, da ordem de 20 anos, o que garante uma fonte de renda muito menos vinculada às oscilações de mercado.

Fig. 1 Bagaço para geração de energia.

[pic 1]

Fonte: http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/cana-de-acucar/arvore/CONTAG01_107_22122006154841.html

Foto: Patrícia Cândida Lopes.

Fig.4 Caldeira.

[pic 2]

Fonte: http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/cana-de-acucar/arvore/CONTAG01_107_22122006154841.html

Foto: Patrícia Cândida Lopes.

Fig. 2 Co-geração de energia elétrica.

[pic 3]

Fonte: http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/cana-de-acucar/arvore/CONTAG01_107_22122006154841.html